脂肪细胞因子对代谢的调节

脂肪组织可将多余能量以甘油三酯(triglycerides,TG)形式储存,在饥饿状态下可分解TG产生游离脂肪酸(free fatty acids,FFAs)为机体供能。此外,脂肪组织还具有体温调节和器官保护功能,并且越来越多的证据表明,脂肪组织也是一种重要的内分泌组织。脂肪组织分泌的蛋白质物质被称为脂肪细胞因子(adipokine),可通过自分泌、旁分泌和内分泌方式发挥多种生物学功能,例如调节能量摄入和能量消耗,调节糖脂代谢,抗炎和促炎反应。对整体而言,脂肪细胞因子可调节大脑、肝、肌肉、血管系统、心、胰腺和免疫系统等不同靶器官的生物反应。其中,脂肪细胞因子在糖脂代谢中发挥特定的作用,包括:葡萄糖代谢[瘦素(leptin)、脂联素(adiponectin)、抵抗素(resistin)];胰岛素敏感性 [瘦素、脂联素、锌-α2-糖蛋白(zinc-α2-glycoprotein,ZAG)];脂肪形成[骨形成蛋白4(bone morphogenetic protein 4,BMP4)]等生物反应过程。但目前对脂肪组织功能障碍与代谢之间机制的理解尚不完善。脂肪组织功能发生紊乱时,脂肪细胞因子的分泌会发生改变,并可能导致一系列与肥胖相关的代谢性疾病的发生。临床前和临床研究表明,激活或抑制特定脂肪细胞因子的信号转导可能是一种适合干预代谢疾病的方法。本文就部分脂肪细胞因子对代谢的调控作用做出综述,以增强对脂肪细胞因子功能的理解。     

干预GPR1通路对实验性小鼠脂肪累积的影响

一直以来,肥胖是令人担忧和烦恼的健康问题,可导致包括2型糖尿病在内的代谢综合征发生.与肥胖相关疾病的发病机制是多因子影响的结果,但是,越来越多的证据表明,脂肪组织分泌的细胞因子(脂联素、瘦素、TNF-α等)的改变,以及局部的炎症反应对于这些疾病的发生具有重要作用.Chemerin(也被称为他扎罗汀诱导基因2或者视黄酸受体反应子2),是近年来发现的一种脂肪细胞因子,是G蛋白偶联受体1(GPR1)的配体,在调节代谢、先天免疫等方面具有重要的作用.为了研究Chemerin及其受体GPR1对小鼠脂肪累积的影响,本课题组通过高脂饲料喂养,成功建立小鼠肥胖模型,利用si RNA干扰技术沉默小鼠和分化前3T3-L1细胞中Chemerin或GPR1基因的表达发现:a.Chemerin及其受体GPR1在高脂饲料喂养小鼠的腹股沟脂肪以及肩胛下脂肪中的表达高于正常饲料组;b.沉默C57BL/6小鼠体内Chemerin或GPR1基因的表达后,肝脏以及腹股沟脂肪组织中脂质的累积受到抑制;c.3T3-L1细胞在体外分化成熟过程中,Chemerin和GPR1也呈高表达的趋势,沉默分化前3T3-L1细胞中Chemerin或GPR1基因的表达后,3T3-L1细胞向脂肪细胞的分化受到影响,降低了脂肪细胞中脂质的累积以及与脂质代谢相关基因的表达,改变了成熟脂肪细胞中新陈代谢功能.这些结果提示,Chemerin及其受体GPR1可能在小鼠脂肪累积中具有调控作用.综上所述,Chemerin/GPR1可能是一种调节脂肪组织中脂质累积的潜在信号通路,为肥胖症等代谢紊乱疾病的治疗提供了可能的作用靶点.     

饮食诱导肥胖及肥胖抵抗与脂肪细胞因子

Levin提出饮食诱导肥胖（DIO）与饮食诱导肥胖抵抗（DIO-R）的概念后,其发生机制受到了广泛关注。现代研究认为脂肪组织除了能调节能量代谢外,还可以分泌多种细胞因子,如瘦素、脂联素、肿瘤坏死因子-α（TNF-α）和抵抗素等。在已发现的脂肪细胞因子中,瘦素、TNF-α和脂联素等与肥胖的发生密切关联。DIO大鼠血清瘦素水平比DIO-R大鼠高,DIO大鼠瘦素敏感性降低,发生了瘦素抵抗。DIO小鼠血浆脂联素水平比DIO-R小鼠低。DIO组TNF-α水平明显高于DIO-R组。     

ATP敏感钾通道参与大鼠前脂肪细胞增殖和分化

为了探讨ATP敏感钾通道在前脂肪细胞增殖分化中作用,本实验用逆转录实时定量PCR方法检测大鼠前脂肪细胞和诱导5d获得的脂肪细胞中该通道磺脲类受体2（sulphonylurea receptor2,SUR2）mRNA表达,探讨该通道阻滞剂格列本脲和激动剂二氮嗪对前脂肪细胞中SUR2mRNA表达的影响;MTT检测前脂肪细胞增殖;流式细胞仪检测细胞周期;油红O染色法检测细胞内脂质含量;Image-Pro Plus5．0软件测量细胞直径;逆转录PCR检测过氧化物酶体增殖物激活受体-γ（peroxisome proliferator-activatedreceptor-γ PPAR-γ）mRNA表达。结果显示：前脂肪细胞及诱导5d获得的脂肪细胞均有SUR2mRNA表达,且后者明显高于前者;格列本脲抑制前脂肪细胞SUR2mRNA表达,剂量依赖性地促进前脂肪细胞增殖,增加G2／M＋S期细胞百分比,增加细胞脂质含量,使脂肪细胞直径增大,增加PPAR-γ mRNA的表达;二氮嗪在这些方面的作用与格列本脲相反。以上结果提示,ATP敏感钾通道在前脂肪细胞增殖和分化中可能起调节作用,PPAR-γ可能参与这些作用。     

运动干预对肥胖机体体内瘦素等脂肪细胞因子作用的影响

肥胖是近年主要的流行病之一,是危害健康的全球公共卫生问题。肥胖是一种慢性低度全身性炎症,伴随着一些炎性细胞的浸润和改变,并存在脂肪细胞因子分泌紊乱。瘦素是由白色脂肪细胞分泌的一种蛋白类激素,也是促炎细胞因子,在调控体内能量与代谢等方面发挥重要作用。运动干预会使肥胖机体体内促炎因子(瘦素、TNF-α、IL-6)水平含量降低,抗炎因子(脂联素)水平含量升高。运动能够延缓肥胖机体体内炎症反应的发生。本文以体内瘦素的生理功能及作用机制为中心,系统综述了运动对肥胖性慢性炎症的调节,主要包括脂肪细胞因子瘦素、脂联素、IL-6、TNF-α,以此探讨运动干预减重降脂和减轻慢性炎症反应的机制,为防治慢性代谢性疾病提供新视角。     

MicroRNA在哺乳动物脂肪形成中的调控作用

间充质干细胞或前体脂肪细胞向成熟脂肪细胞分化的复杂过程对哺乳动物脂肪组织的形成和脂肪代谢至关重要。脂肪形成受激素和各种生脂转录因子的调控,这些生脂转录因子以级联转录的方式表达,促进脂肪细胞分化,最终导致成熟脂肪细胞表型的形成。micro RNAs(mi RNAs)属于small RNA家族,分子长度约为22个核苷酸。近几年研究表明,mi RNA参与了许多生物过程的调控,包括细胞分化、转录因子和/或其他基因的转录后调控。该文对mi RNAs在小鼠、人类和家畜体外模型中作为促生脂或抗生脂因子来调节脂肪生成的研究成果进行总结,以期为研究mi RNA调控哺乳脂肪生成的相关科研人员提供参考。     

脂肪细胞因子对脂肪细胞增殖分化的反馈调节作用

肥胖已被证实是胰岛素抵抗、2 型糖尿病、高血压、高脂血症及冠状动脉粥样硬化性心脏病等代谢性疾病发生的重要诱因.肥胖的发生主要是由于体内脂肪细胞的异常分化和增殖,最终导致脂肪细胞异常增多及细胞内脂质过度沉积产生的.脂肪细胞的增殖分化受到多种因素的调控,其中脂肪细胞因子作为脂肪组织分泌的肽类激素,也在脂肪细胞的发育分化过程中起重要的反馈调节作用.大多数肥胖患者体内存在脂肪细胞因子分泌异常及其相应的功能紊乱.本文将对几种主要的脂肪细胞因子在脂肪细胞发育分化中的作用及最新研究进展进行简要综述及讨论.     

脂联素的研究进展

脂联素（adiponectin）是一种由脂肪细胞特异性高分泌,具有多种生物学功能的特殊蛋白质它直接作用于肝脏、骨骼肌和血管,能提高胰岛素敏感性,增强脂肪酸β氧化,抵制血管炎症反应,最新研究还发现脂联素和骨生成密切相关。与其它脂肪因子不同的是,循环中脂联素的浓度与人体脂肪含量成反比,会因TNF-α的作用而上调,会被噻唑烷二酮类药物所抑制,还受到胰岛素抵抗和炎症反应的影响脂联素受体有2类,分别为AdipoR1和AdipoR2,AdipoR1主要分布在骨骼肌上,AdipoR2则高表达于肝脏组织。本文主要综述了脂联素及其受体的结构、生物学功能和研究进展。     

脂联素的研究进展

脂联素(adiponectin)是一种由脂肪细胞特异性高分泌,具有多种生物学功能的特殊蛋白质.它直接作用于肝脏、骨骼肌和血管,能提高胰岛素敏感性,增强脂肪酸β氧化,抵制血管炎症反应,最新研究还发现脂联素和骨生成密切相关.与其它脂肪因子不同的是,循环中脂联素的浓度与人体脂肪含量成反比,会因TNF-α的作用而上调,会被噻唑烷二酮类药物所抑制,还受到胰岛素抵抗和炎症反应的影响.脂联素受体有2类,分别为AdipoR1和AdipoR2,AdipoR1主要分布在骨骼肌上,AdipoR2则高表达于肝脏组织.本文主要综述了脂联素及其受体的结构、生物学功能和研究进展.     

MSTN协调机体脂肪和骨骼肌细胞增殖分化及能量代谢平衡的研究

研究发现骨骼肌特异表达的分泌性蛋白MSTN除了调控骨骼肌的数量和大小,在脂肪发生以及糖、脂肪和蛋白质等的代谢调节中也具有重要作用。主要表现在MSTN使机体正常情况下肌卫星细胞和前体脂肪细胞维持基本静止状态,协调机体骨骼肌和脂肪的能量代谢平衡等方面。本文综述了MSTN协调机体脂肪和骨骼肌细胞增殖分化及能量代谢平衡的作用机制,并进一步分析了MSTN在这一过程中发挥作用的可能机制。     

维生素C通过调控脂肪形成相关基因的转录促进猪前体脂肪细胞的增殖与分化

探讨维生素C（Vit C）诱导猪前体脂肪细胞增殖分化最佳浓度及在分化过程中,5种脂肪形成相关基因peroxisome proliferator activated receptor gamma(PPARγ)和retinoid X receptor alpha(RXRα),脂肪细胞分化标志基因lipoprotein lipase (LPL),生脂基因phosphoenolpyruvate carboxykinase(PEPCK)、stearoyl CoA desaturase(SCD) mRNA表达时序性的变化. 以3　d龄猪前体脂肪细胞为实验对象,用Vit C诱导猪前体脂肪细胞增殖分化,分别在增殖分化第2、4、6和8 d收获细胞,利用MTT测定其增殖程度;油红O染色提取法检测其脂肪含量;采用SQ RT PCR法检测脂肪生成相关基因PPARγ、RXRα、LPL、PEPCK和SCD mRNA表达的变化. 结果显示,PPARγ mRNA在诱导分化第2 d时有低水平表达,在诱导分化过程中表达量逐步升高,在终末分化阶段仍保持高水平表达;RXRα mRNA在诱导分化第2和4 d表达量很低,诱导分化第6 d时表达增加.在诱导分化第8 d,RXRα mRNA表达与第6 d相比差异不显著,直至终末分化. 脂肪细胞分化标志基因LPL在第2 d开始表达,第4和6 d逐步升高,在终末分化阶段仍保持高水平的表达;生脂基因PEPCK和SCD mRNA在第2和4 d开始表达,第6和8 d仍保持高水平的表达. 研究结果表明,100 μmol/L的Vit C促进猪前体脂肪细胞增殖能力最强;250 μmol/L Vit C能显著促进猪前体脂肪细胞分化. 其作用机制可能是通过对转录因子PPARγ和RXRα及标志基因LPL mRNA时序性表达的调控来进行的,促进生脂基因的表达,从而诱导脂肪细胞的分化.     

花生四烯酸对大鼠前体脂肪细胞生长与分化的影响(英文)

以大鼠前体脂肪细胞原代单层培养为模型,用不同浓度花生四烯酸(AA)处理细胞.通过台盼蓝排斥试验及噻唑蓝比色法(MTT)反映各组细胞增殖状况;Hoechst33342荧光染色观察AA处理后细胞核形态变化;油红O染色提取法分析细胞分化程度;逆转录聚合酶链反应(RTPCR)分析环氧合酶2(COX2)mRNA表达情况,探讨外源性AA对大鼠前体脂肪细胞生长分化的影响及其可能机制.120μmolLAA处理前体脂肪细胞24～72h,细胞活力明显高于对照组;160μmolLAA作用48h时,前体脂肪细胞表现出明显的凋亡现象;脂肪细胞经40～80μmolLAA作用72h时,细胞油红O染色的吸光度值显著减少;40μmolLAA在作用的24h时,可显著上调COX2mRNA的表达量.说明外源性AA以时间性和剂量依赖性调节前体脂肪细胞的生长与分化,40～80μmolLAA在不显著增加脂肪数目的同时,可抑制前体脂肪细胞向成熟脂肪细胞转化、减少脂肪生成量,对控制动物体脂的形成有一定参考价值,COX2mRNA表达量的上升可能是AA抑制前体脂肪细胞分化的内在机制.     

促酰化蛋白对脂肪细胞分化中脂滴相关蛋白TIP47表达的影响

研究促酰化蛋白（acylation stimulating protein, ASP）在3T3-L1脂肪细胞分化中对脂滴相关蛋白TIP47(tail-interacting protein 47 kD)表达的影响,从而探讨ASP在成脂方面的重要意义．用免疫荧光染色法观察3T3-L1前脂肪细胞中TIP47的表达定位;采用经典激素鸡尾酒法诱导分化3T3-L1前脂肪细胞,用RT-PCR和Western 印迹方法检测诱导分化的3T3-L1脂肪细胞中TIP47 mRNA和蛋白表达;在分化过程中不同时点,对诱导分化中的3T3-L1脂肪细胞分别给予胰岛素和ASP处理,并设立相应空白对照,用RT-PCR和Western印迹方法检测TIP47 mRNA和蛋白表达． 结果显示,3T3-L1前脂肪细胞中TIP47主要在胞浆内表达;诱导分化过程中的3T3-L1脂肪细胞TIP47 mRNA和蛋白的表达水平呈时间依赖性降低;ASP对诱导分化的3T3-L1脂肪细胞中TIP47 mRNA和蛋白表达有显著的上调作用,但随着分化至48 h,其上调作用已不明显;胰岛素仅在分化的0 d对脂肪细胞中TIP47 mRNA和蛋白表达有上调作用,之后基本无影响．结果提示,ASP促成脂作用可能与其调节脂滴相关蛋白TIP47的表达密切相关,从而为认识及防治肥胖症开拓新的思路．     

Visfatin,一种新的脂肪因子

visfatin是新近发现的主要由人和小鼠内脏脂肪组织分泌的一种脂肪细胞因子,其结构与pre-B细胞集落增强因子相似。它能够发挥类似胰岛素的作用,与Ⅱ型糖尿病相关联,降低血糖,促进糖摄取,可结合并活化胰岛素受体,激活胰岛素信号通路。Visfatin与肥胖密切相关并能够促进脂肪细胞的分化,还能促进血管平滑肌细胞成熟。Visfatin的表达受炎症反应因子和多种激素的调节。Visfatin可能是联系机体糖脂代谢的重要分子,它的发现可为揭示糖尿病与肥胖的发生发展机制提供新的研究思路,为代谢综合征的治疗提供新方案。     

miR-124靶向TNF-α促进猪皮下脂肪细胞分化

前期研究中采用双萤光素酶报告基因验证了mi R-124与脂解因子猪TNF-α之间的靶关系,以此为基础研究mi R-124是否影响猪皮下脂肪细胞的分化。采用mi R-124模拟物mimics和抑制物inhibitor分别转染猪脂肪前体细胞并诱导其分化成成熟脂肪细胞,检测细胞的聚脂情况,甘油及甘油三酯的含量变化,荧光定量检测脂肪细胞关键转录因子PPARγ,脂肪合成和分解的主要酶FASN和HSL基因的表达变化。结果显示,过表达mi R-124能抑制TNF-α蛋白的表达,脂肪细胞脂滴多于对照组,甘油三酯(TG)含量显著增加(P0.01),甘油含量亦显著增加(P0.05),PPARγ、FASNT和HSL的表达显著上调(P0.01);抑制细胞mi R-124的表达脂滴则较少,TG含量显著减少(P0.05),PPARγ和FASN的表达均显著下调(P0.05)。mi R-124可能通过抑制TNF-α调节猪脂肪细胞的分化,为后续研究mi R-124调节脂肪代谢的相关机制奠定基础。     

用成熟脂肪建立一种新的猪前体脂肪细胞培养模型

用去分化的成熟脂肪细胞建立一种新的具有再增殖和再分化能力的猪前体脂肪细胞模型. 用“天花板” 培养法分离、培养1～3日龄仔猪皮下成熟脂肪细胞, 显微镜下观察细胞形态变化并计数, 流式细胞术检测细胞周期;油红O染色法检测脂肪细胞分化率, RT-PCR分析前体脂肪细胞标志基因Pref-1及成熟脂肪细胞关键转录因子PPARγ和C/EBPα等mRNA表达情况. 发现刚贴壁的细胞为单室脂滴成熟脂肪细胞, 油红O染色完全阳性; 14d后这种成熟脂肪细胞完全去分化为无脂滴的纤维状细胞, 并表达前体脂肪细胞标志基因Pref-1, 油红O染色阴性. 这种去分化的前体脂肪细胞在成脂诱导剂作用下,可重新分化为成熟的脂肪细胞. 结果证实,成熟脂肪细胞去分化后的前体脂肪细胞可重新增殖、分化为成熟脂肪细胞, 是一种新的有效的前体脂肪细胞模型.     

大鼠前体脂肪细胞分化过程中波形纤维形态结构的变化和波形纤维蛋白基因表达的研究

通过对不同分化阶段的大鼠前体脂肪细胞中波形纤维蛋白的结构形态和分布的间接免疫荧光观察,发现随着前体脂肪细胞的分化,波形纤维形态结构发生特异性改变,即从前期的围绕细胞核聚集且向细胞周边平行延伸到后期的围绕脂滴间隔形成致密笼状结构。此外,通过地高辛标记的寡核苷酸探针的原位杂交和免疫印迹研究了前体脂肪细胞的分化对波形纤维蛋白基因表达的影响。结果表明,分子量为57kD的波形纤维蛋白在mRNA水平和蛋白水平的表达贯穿于前体脂肪细胞分化的全过程,表达量呈递减趋势。这提示在前体脂肪细胞分化中,波形纤维与脂滴的特异性结合对于脂滴的前体脂肪细胞分化有着功能性的联系,特别是对脂肪细胞的脂滴形成极可能起到支撑的作用。     

脂肪细胞激素和细胞因子在能量平衡调节中的作用

肥胖与糖尿病、高血压,心脑血管疾病的发病密切相关,深入了解机体能平衡调节机制,驿防治肥胖和上述疾病有重要意义,脂肪细胞不但储能,同时通过它表达分泌各种激素和细胞因子,如瘦素,解偶联蛋白及肿瘤坏死因子等参与机体能量平衡的调节。脂肪细胞与胰岛之间亦有相互调节作用,并同参与机体的糖代谢脂肪代谢和能量代谢调节。     

AMPK及脂肪细胞因子调节胰岛素抵抗的研究进展

腺苷酸激活蛋白激酶(AMP-activated Protein Kina,AMPK)信号通路是调节细胞能量状态的中心环节,被称为"细胞能量调节器",在增加骨骼肌对葡萄糖的摄取、增强胰岛素(Insulins,Ins)敏感性、增加脂肪酸氧化以及调节基因转录等方面发挥重要作用.在整体水平,AMPK通过激素和脂肪细胞因子如瘦素、脂联素和抵抗素等调节能量的摄入和消耗.多种脂肪源性细胞因子表达异常与胰岛素抵抗(Insulin Resistance,IR)密切相关,而胰岛素抵抗又是Ⅱ型糖尿病发生的基础,并贯穿于Ⅱ型糖尿病发生发展的全过程.研究AMPK及脂肪细胞因子与胰岛素抵抗的关系,将为AMPK作为防治肥胖和Ⅱ型糖尿病提供新的药理学靶点.     

PAMM不影响人脂肪干细胞的成脂分化能力

目的 PAMM（peroxiredoxin-like 2 activated in M-CSF stimulated monocytes）是近年来发现的一种在脂肪组织中高表达的分泌因子,但其生物学功能尚不完全清楚。为了给PAMM功能研究提供新线索,本文探讨了PAMM在白色脂肪生成中的可能作用及PAMM调节的下游基因。方法 利用成脂分化液或“成脂分化液+IL-1α”建立人脂肪干细胞（adipose-derived stem cells,ADSCs）的成脂分化和成脂抑制模型。用siRNA干扰和过表达质粒转染的方法抑制或上调PAMM表达水平。采用基因芯片、mRNA测序及定量RT-PCR检测基因的mRNA表达水平,采用蛋白质印迹法评价蛋白质表达水平,用油红O染色检测脂滴沉积。结果 随着ADSCs向白色脂肪分化,PAMM表达水平明显上升,而随着成脂抑制,PAMM表达明显下降。在ADSCs中沉默或过表达PAMM后,再进行成脂分化。结果发现,上调或下调PAMM对脂滴形成及成脂相关基因的表达均无明显影响。类似地,在高度分化的脂肪细胞中敲低PAMM表达,对细胞形态及脂滴含量亦无明显影响。本文进一步利用siRNA干扰、mRNA测序及qRT-PCR,筛选和验证了一批受PAMM调节的下游基因及功能性基因集,包括SULF1、A2M基因及调节P53稳定性的基因集等。结论 PAMM可作为白色成脂分化的标志基因,但其自身对白色脂肪细胞生成无明显影响,本研究筛选出来的PAMM下游基因及基因集,可为进一步研究PAMM的功能提供新线索。